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第1章 绪论 1

1.1 运动学和动力学 2

1.2 机构和机器 2

1.3 设计过程 3

1.4 用于设计的其他方法 8

1.5 多解 8

1.6 人机工程学 9

1.7 工程报告 9

1.8 本课程的内容 10

第2章 机构基础知识概述 11

2.1 自由度 12

2.2 运动的类型 12

2.3 构件、运动副和运动链 13

2.4 自由度的确定 17

2.4.1 平面机构的自由度 18

2.4.2 空间机构的自由度 20

2.5 机构和结构 20

2.6 反例 21

2.7 连杆机构变换 23

2.8 机架变换 25

2.9 Grashof条件 27

2.10 实际设计中需要考虑的问题 29

2.11 平面连杆机构的构成——杆组法 34

2.12 平面连杆机构的构成分析 37

2.13 常用机构简介 39

2.13.1 间歇运动机构 39

2.13.2 其他机构 41

2.13.3 组合机构 45

第3章 连杆机构综合 47

3.1 引言 48

3.2 型综合 48

3.3 函数、轨迹和运动生成 49

3.4 极限位置状态 50

3.5 尺寸综合 52

3.5.1 图解法 52

3.5.2 解析法 62

3.6 急回机构 72

3.7 连杆曲线 78

第4章 连杆机构的运动分析 81

4.1 引言 82

4.2 坐标系 82

4.3 点的位置 83

4.4 速度分析 83

4.4.1 速度的瞬心 85

4.4.2 用瞬心进行速度分析 90

4.4.3 滑动速度 97

4.5 加速度分析 99

4.6 机构运动分析的解析法 102

4.6.1 矢量环法 103

4.6.2 杆组法 110

4.6.3 杆组法分析建模示例 115

第5章 凸轮机构设计 117

5.1 引言 118

5.2 凸轮机构术语 119

5.2.1 从动件运动的形式 120

5.2.2 运动副的封闭形式 120

5.2.3 从动件的形式 120

5.2.4 凸轮的形式 122

5.2.5 运动约束的形式 123

5.2.6 运动进程的形式 123

5.3 svaj运动线图 123

5.4 双停凸轮设计——svaj函数的选择 124

5.4.1 凸轮设计的基本定律 126

5.4.2 简谐运动 127

5.4.3 组合函数 130

5.4.4 双停凸轮的SCCA函数 134

5.4.5 多项式函数 141

5.4.6 多项式函数在双停凸轮设计中的应用 141

5.5 单停凸轮设计——svaj函数的选择 144

5.6 精确路径运动 147

5.7 凸轮尺寸的确定——压力角和曲率半径 147

5.7.1 压力角——滚子从动件 148

5.7.2 初始圆半径的选择 151

5.7.3 倾翻力矩——平底从动件 152

5.7.4 曲率半径——滚子从动件 152

5.7.5 曲率半径——直动平底从动件 156

第6章 齿轮系 161

6.1 引言 162

6.2 摩擦传动 162

6.3 齿轮啮合的基本定律 162

6.3.1 渐开线齿形 163

6.3.2 渐开线齿轮啮合传动 164

6.3.3 渐开线齿轮传动中心距的可变性 165

6.3.4 间隙 166

6.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮 166

6.4.1 齿轮轮齿的基本术语和符号 166

6.4.2 基本参数 167

6.4.3 标准齿轮的几何尺寸 168

6.4.4 美国标准齿轮介绍 168

6.5 正确啮合条件与重合度 172

6.5.1 正确啮合条件 172

6.5.2 重合度 172

6.6 干涉与根切 175

6.6.1 变位圆柱齿轮传动的原理和分类 175

6.6.2 变位齿轮传动的应用和变位系数的选择 180

6.7 斜齿轮 182

6.7.1 渐开线斜齿圆柱齿轮的齿面形成 182

6.7.2 渐开线斜齿圆柱齿轮的基本参数 182

6.7.3 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 186

6.8 齿轮类型 186

6.8.1 直齿轮、斜齿轮和人字齿轮 187

6.8.2 蜗杆和蜗轮 188

6.8.3 齿条和齿轮 188

6.8.4 锥齿轮和准双曲面齿轮 189

6.8.5 非圆齿轮 190

6.9 轮系 190

6.9.1 轮系的分类 190

6.9.2 轮系传动比计算 192

6.9.3 轮系的应用 199

6.9.4 轮系的设计 202

6.10 轮系应用实例简介 204

6.10.1 回归复合轮系变速箱 204

6.10.2 行星轮系变速箱 205

6.10.3 差速器 207

第7章 动力分析 211

7.1 引言 212

7.2 牛顿求解方法 213

7.3 纯转动件 213

7.4 四杆机构的力分析 215

7.5 四杆曲柄滑块机构的力分析 220

7.6 连杆机构力分析的能量方法 222

7.7 机械系统等效动力学模型及运动方程式的建立与求解 223

7.7.1 等效动力学模型 224

7.7.2 机械运动方程式的建立 225

7.7.3 机械运动方程式的求解 226

7.8 机械系统功率平衡的动力学设计 227

7.8.1 非周期性速度波动及其调节 227

7.8.2 周期性速度波动及其调节 228

7.8.3 飞轮设计 231

7.9 实际设计需要考虑的问题 234

第8章 平衡 237

8.1 引言 238

8.1.1 机械平衡的目的 238

8.1.2 机械平衡的分类 238

8.2 静平衡 239

8.2.1 图解法 239

8.2.2 解析法 240

8.3 动平衡 241

8.3.1 图解法 242

8.3.2 解析法 242

8.4 连杆机构的平衡 246

8.4.1 质量代换法 246

8.4.2 连杆机构惯性力的完全平衡 247

8.4.3 机构惯性力的部分平衡法 249

8.5 平衡对振动力和铰链力的影响 250

8.6 平衡对输入扭矩的影响 251

8.7 不平衡量的测量与校正 252

8.7.1 静平衡 252

8.7.2 动平衡 253

8.7.3 转子的许用不平衡量和平衡品质 254

第9章 机械系统的效率 257

9.1 机械系统的效率的计算 258

9.2 轮系的效率 260

9.3 机械效率和自锁 263

9.4 提高机械效率的途径 266

附录一 机构运动与动力分析程序简介 267

附录二 机械原理名词术语中英文对照 276

参考文献 281